pdt_i06_ver_01 1/2
1
POLITECHNIKA POZNAŃSKA
LABORATORIUM DIAGNOSTYKI SYSTEMÓW
Instrukcja do ćwiczenia
06
Temat:
NIEWYWAśENIE WIRNIKÓW SZTYWNYCH
Badanie zależności pomiędzy niewyważeniem a
drganiami na węzłach łożyskowych wirnika
Opracowanie:
Roman Barczewski
1.
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest doskonalenie umiejętności w zakresie umiejętności stosowania selekcji
przestrzennej i widmowej drgań bezwzględnych rejestrowanych na węzłach łożyskowych wirników
w celu uzyskania wyższej wiarygodności detekcji niewyrównoważenia wirników.
2.
Obiekt badań
Obiektem badań, na którym realizowane są eksperymenty jest stanowisko do identyfikacji
niewyważenia jednopłaszczyznowego Wirnik jednostki napędowej jest zintegrowany z tarczą
dwudzielna z możliwością zamocowywania obciążenia Sygnał z przetwornika drgań bezwzględnych
przetwarzany jest wstępnie w układzie kondycjonowania (filtracja dolnoprzepustowa w paśmie oraz
wzmacniane). W przetworniku analogowo-cyfrowym PCL 818L sygnały przyspieszeń drgań oraz
sygnał z sondy tachometrycznej zamieniane są postać cyfrową. Dalsze przetwarzanie realizowane jest
w oprogramowaniu wykonanym w systemie DasyLab
3.
Aparatura i wyposażenie niezbędne do wykonania ćwiczenia:
•
Stanowisko badawcze do identyfikacji niewyważenia
•
sonda tachometryczna (wiroprądowa)
•
przetwornik przyspieszeń drgań ( akcelerometr)
•
system preprocesora sygnałowego ( przedwzmacniacz BOA)
•
karta konwersi nalogowo cyfrowej ADC PCL 818L
•
komputer z oprogramowaniem pomiarowo analizującym w środowisku DayLab
•
interaktywny program obliczeniowy do analizy korelacyjnej i interpolacji wyników pomiarów
metodą regresji
•
miniaturowa waga elektroniczna, komplet mas do zadawania niewyważenia, suwmiarka,
•
kalkulator (we własnym zakresie)
4.
Przebieg ćwiczenia
a)
Zapoznać się z budową stanowiska laboratoryjnego, częścią mechaniczną, Narysować szkic stanowiska
wraz nanieść na nim rozmieszczenie i zorientowanie punktów pomiarowych. Odnotować w
sprawozdaniu typ stosowanej aparatury pomiarowo analizującej.
b)
Pod nadzorem prowadzącego uruchomić system preprocesora sygnałowego i komputer z
oprogramowaniem
c)
Prowadzący ćwiczenie indywidualnie przydziela wykonującym ćwiczenie rodzaj wielkość pomiarowej
(przyspieszenia, prędkości, przemieszczenia - a,v,x) charakteryzującej drgania agregatu, na podstawie
których studenci będą wykonywali ćwiczenie.
d)
Dokonać próbnego uruchomienia stanowiska bez niewyważenia; odczytać częstotliwość znamionową
(obrotową) wirnika,.przeanalizować widmo drgań, nastawić filtr pasmowy „A” na pasmo częstotliwości
odpowiadającej składowej obrotowej (selekcja widmowa), nastawić filtra pasmowy „B” na pasmo
normowe 10-1000Hz, Odnotować w tabeli wartości skuteczne odpowiadające niewyważeniu
szczątkowemu. Zaobserwować w oknie oscyloskopowym oscyloskopie przebiegi drgań bez filtracji
oraz z filtracją pasmową (dla składowej obrotowej)
pdt_i06_ver_01 2/2
2
e)
Iteracyjnie zamocować na tarczy wirnika coraz większe masy powodujące niewyważenie; każdorazowo
po zmianie niewyważenia odnotować w tabeli masę ciężarka, promień zamocowania, odczytać
częstotliwość obrotową wirnika, przeliczoną wartość siły powodującej niewyważenie, wartości
skutecznie określonej wielkości charakteryzującej drgania (a,v,x) drgań dla wybranych punktów
pomiarowych w kierunku poziomym i pionowym
f)
Wprowadzić uzyskane dane do interaktywnego program obliczeniowego lub wykonać obliczenia
samodzielnie.
g)
Nanieść reprezentację graficzną wyników, równania funkcji interpolującej oraz współczynnik
determinacji ukazujący stopień skorelowania niewyważenia z drganiami agregatu dla poszczególnych
wielkości pasm i kierunków pomiaru
h)
Na podstawie wyników pomiarów drgań bezwzględnych sformułować wnioski co do możliwości detekcj
identyfikacji niewyważenia wirnika, zakresu liniowej zależności pomiędzy drganiami a niewyważeniem
g)
Sformułować wnioski oraz opisać spostrzeżenia.
5.
Wymogi bezpieczeństwa:
•
Przed uruchomieniem agregatu należy bezwzględnie sprawdzić dokręcenie mas.
•
Nie wspomagać procesu zatrzymywania wirnika podczas jego wybiegu.
6.
Zagadnienia kontrolne.
-
Opisz przyczyny powstawania niewyważenia wirników
-
Scharakteryzuj defekty i uszkodzenia wałów i wirników
-
Scharakteryzuj rodzaje niewyważenia i sposoby identyfikacji na podstawie pomiarów i analizy
drgań (wykonaj odpowiednie rysunki)
-
Klasy niewyważenia wirników
-
Metody wyrównoważania wirników
7.
Literatura uzupełniająca
[1]
Cempel.C Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn,
Niewyrównoważenie
rozdział 2.2.1
[2]
Cempel.C Diagnostyka Wibroakustyczna Maszyn,
Klasy niewyważenia dodatek D2
[3]
Materiały wykładowe - dostępne w internecie